حركية الإنزيمات (Enzyme Kinetics) المعاملات التحفيزية وآليات التثبيط والارتباط скачать в хорошем качестве

حركية الإنزيمات (Enzyme Kinetics) المعاملات التحفيزية وآليات التثبيط والارتباط

1. المعاملات الحركية الأساسية (Km و Vmax) • ثابت ميكايليس (K m ​ ): يُعرف عملياً بأنه تركيز الركيزة (Substrate) الذي تكون عنده سرعة التفاعل الابتدائية (V 0 ​ ) مساوية لنصف السرعة القصوى (V max ​ ) [1، 2]. تختلف قيمة K m ​ بشكل كبير من إنزيم لآخر، وحتى لنفس الإنزيم مع ركائز مختلفة [3، 5]. • تفسير K m ​ : في الحالات البسيطة حيث تكون خطوة تحول المعقد (ES) إلى ناتج هي الخطوة المحددة للسرعة، يمثل K m ​ مقياساً للألفة (Affinity) بين الإنزيم والركيزة. ومع ذلك، في معظم الإنزيمات، يعد K m ​ دالة معقدة لثوابت معدل الخطوات المتعددة في التفاعل. • السرعة القصوى (V max ​ ): هي السرعة التي يصل إليها التفاعل عندما يكون الإنزيم مشبعاً تماماً بالركيزة [4، 7]. 2. كفاءة الإنزيم والتحول النسيجي (kcat) • ثابت المعدل العام (k cat ​ ): يُعرف بـ "رقم التحول" (Turnover number)، وهو يمثل عدد جزيئات الركيزة التي يتم تحويلها إلى ناتج في وحدة زمنية بواسطة جزيء إنزيم واحد عندما يكون مشبعاً [7، 11]. • ثابت النوعية (k cat ​ /K m ​ ): هو أفضل وسيلة لمقارنة الكفاءات التحفيزية للإنزيمات المختلفة. هذا المعامل هو ثابت معدل من الدرجة الثانية، وله حد أقصى نظري تفرضه سرعة انتشار الجزيئات في المحلول (10⁸ إلى 10⁹ M⁻¹s⁻¹). الإنزيمات التي تصل إلى هذا الحد تُسمى إنزيمات ذات "كمال تحفيزي" [14، 16]. 3. تمثيل لينويفر-بيرك (Lineweaver-Burk Plot) • يُعرف أيضاً بـ "الرسم البياني للمقلوب المزدوج"، ويتم الحصول عليه بأخذ مقلوب طرفي معادلة ميكايليس-مينتين [8، 9]. • تكمن أهمية هذا الرسم في أنه يحول المنحنى الزائدي إلى خط مستقيم، مما يسمح بتحديد أدق لقيمة V max ​ (نقطة التقاطع مع محور الصادات هي 1/V max ​ ) وقيمة K m ​ (نقطة التقاطع مع محور السينات هي −1/K m ​ ) [9، 10]. 4. تفاعلات الركيزتين (Bisubstrate Reactions) تتبع معظم التفاعلات الإنزيمية مسارين رئيسيين: • تكوين معقد ثلاثي (Ternary Complex): حيث يرتبط كلا الركيزتين بالإنزيم في وقت واحد قبل حدوث التفاعل [17، 20]. يظهر ذلك في رسم لينويفر-بيرك كخطوط متقاطعة. • آلية بينج-بونج (Ping-Pong Mechanism): حيث تتحول الركيزة الأولى إلى ناتج وتنفصل قبل ارتباط الركيزة الثانية، دون تكوين معقد ثلاثي [17، 20]. يظهر ذلك كخطوط متوازية في الرسم البياني. 5. تثبيت الإنزيمات (Enzyme Inhibition) • التثبيط التنافسي (Competitive Inhibition): يتنافس المثبط مع الركيزة على الموقع النشط للإنزيم. • التشخيص الحركي: يتميز هذا النوع بـ زيادة قيمة K m ​ الظاهرية (تسمى "apparent K m ​ ") بينما تبقى قيمة V max ​ ثابتة دون تغيير [25، 26]. يمكن التغلب على هذا التثبيط ببساطة عن طريق زيادة تركيز الركيزة. • أنواع أخرى: تشمل التثبيط غير التنافسي (Uncompetitive) الذي يرتبط فقط بمعقد ES، والتثبيط المختلط (Mixed) الذي يمكنه الارتباط بالإنزيم الحر أو بمعقد ES. 6. حركية ما قبل الحالة المستقرة (Pre-Steady State) • تُستخدم لقياس معدلات الخطوات الفردية في التفاعل (مثل سرعة تكوين معقد ES) بشكل مباشر [18، 19]. وبسبب قصر هذه المرحلة، فإنها تتطلب تقنيات متخصصة للخلط وأخذ العينات بسرعة فائقة. هل تود أن أقوم بإنشاء اختبار (Quiz) حول كيفية حساب المعاملات الحركية من رسم لينويفر-بيرك، أم تفضل تقرير مخصص حول الفرق بين الآلية المتسلسلة وآلية بينج-بونج؟